甘肃农业大学：《遗传学》课程教学资源（课件讲稿）第七章 遗传与发育

第七章遗传与发育 第一节 细胞核和细胞质在个体发育中的作用 第二节 基因对个体发育的控制 第三节细胞的全能性

第七章 遗传与发育 第一节 细胞核和细胞质在个体发育中的作用 第二节 基因对个体发育的控制 第三节 细胞的全能性

>个体发育：高等生物从受精卵开始发育，经过一系列细 胞分裂和分化，长成新的个体。这个过程通常称为个 体发育。 >个体发育的特点： 一是个体发育的方向和模式，由合子（受精卵）中的基 因型决定，由基因型和环境共同作用，形成个体的各 种性状； 二是合子分裂到一定阶段，细胞就要发生分化，也就 是个体不同部位的细胞形态结构和生理功能发生改变， 形成不同的组织和器官

 个体发育:高等生物从受精卵开始发育，经过一系列细 胞分裂和分化，长成新的个体。这个过程通常称为个 体发育。  个体发育的特点： 一是个体发育的方向和模式，由合子(受精卵)中的基 因型决定，由基因型和环境共同作用，形成个体的各 种性状； 二是合子分裂到一定阶段，细胞就要发生分化，也就 是个体不同部位的细胞形态结构和生理功能发生改变， 形成不同的组织和器官

第一节细胞核和细胞质在个体发育中的作用 一、细胞质在细胞生长和分化中的作用 动、植物的卵细胞虽然是单 动物极 细胞的，但它的细胞质内除显见 的细胞器有分化外，还存在动物 灰色 极、植物极，灰色新月体和黄色 半月体 新月体等分化。这些分化的物质 将来发育成什么组织和器官，大 植物极 体上己经确定

第一节 细胞核和细胞质在个体发育中的作用 动、植物的卵细胞虽然是单 细胞的，但它的细胞质内除显见 的细胞器有分化外，还存在动物 极、植物极，灰色新月体和黄色 新月体等分化。这些分化的物质 将来发育成什么组织和器官，大 体上已经确定。 一、细胞质在细胞生长和分化中的作用

海胆受精卵的第一、二次 分裂，都是顺着对称轴的 方向进行的。如果将四个 卵裂细胞分开，每一个卵 裂细胞都能发育成小幼虫， 说明各个卵裂细胞中的细 胞质是完全的。 海胆的个体发育 1.卵在接受精子；2.受精卵经过两次分裂，产生4 个卵裂细胞；3.卵裂细胞分开；4.4个长腕幼虫

海胆的个体发育 1. 卵在接受精子；2. 受精卵经过两次分裂，产生4 个卵裂细胞；3. 卵裂细胞分开；4. 4个长腕幼虫 海胆受精卵的第一、二次 分裂，都是顺着对称轴的 方向进行的。如果将四个 卵裂细胞分开，每一个卵 裂细胞都能发育成小幼虫， 说明各个卵裂细胞中的细 胞质是完全的

如果在卵裂开始时，顺 着赤道面把卵切成两半 使一半含有动物极，一 半含有植物极。带核的 动物极一半受精后，发 育成空心而多纤毛的球 状物；带核的植物极一 图12一2海胆卵的切割实验 上：将海胆卵切割成两半1.让上部动物性半球受精 半受精后，发育成不完 2.发育成空心而多纤毛的球状物 整的胚胎。 下：将海胆卵切割成两半1.让下部植物性半球受精2.发 育成此较复杂而不完整的胚胎3.Ec一一外胚层En一一 内胚层m一一间质

如果在卵裂开始时，顺 着赤道面把卵切成两半， 使一半含有动物极，一 半含有植物极。带核的 动物极一半受精后，发 育成空心而多纤毛的球 状物；带核的植物极一 半受精后，发育成不完 整的胚胎

00 B 花粉粒的发育 A.正常的核分裂。一个核移到细胞质稠密的区域发育成生殖核， 另一个核发育成营养核。B.不正常的核分裂。核分裂和正常分 裂面成直角，子核保留在同样的细胞质环境，形成二个相等的细 胞，使花粉粒的进一步发育混乱

花粉粒的发育 A. 正常的核分裂。一个核移到细胞质稠密的区域发育成生殖核， 另一个核发育成营养核。B. 不正常的核分裂。核分裂和正常分 裂面成直角，子核保留在同样的细胞质环境，形成二个相等的细 胞，使花粉粒的进一步发育混乱

二、细胞核在细胞生长和分化中的作用 地中海伞藻 裂缘伞藻 > 伞藻细胞核在基部的假根内。成熟时， 顶部长出一个伞状的子实体。 >地中海伞藻的子实体边缘为完整的圆 形。裂缘伞藻的子实体边缘裂成分瓣 形。 >嫁接试验：把地中海伞藻的子实体和 带核的假根去掉，嫁接到裂缘伞藻的 带核的假根上，不久出现中间形的子 实体；把这种中间形的子实体去掉， 长出来的是裂缘伞藻的子实体。反之， 如果进行与上述嫁接完全相反的嫁接， 所得到的结果为圆形的子实体。 狼

二、细胞核在细胞生长和分化中的作用  伞藻细胞核在基部的假根内。成熟时， 顶部长出一个伞状的子实体。  地中海伞藻的子实体边缘为完整的圆 形。裂缘伞藻的子实体边缘裂成分瓣 形。  嫁接试验:把地中海伞藻的子实体和 带核的假根去掉，嫁接到裂缘伞藻的 带核的假根上，不久出现中间形的子 实体；把这种中间形的子实体去掉， 长出来的是裂缘伞藻的子实体。反之， 如果进行与上述嫁接完全相反的嫁接， 所得到的结果为圆形的子实体

三、细胞核和细胞质在个体发育中的相互依存 >在个体发育过程中，细胞核和细胞质是相互依存、不可分 割的，但起主导作用的应该是细胞核。 >细胞核内的“遗传信息”决定着个体发育的方向和模式， 控制细胞的代谢方式和分化程序。 >细胞质则是蛋白质合成的场所，并为DNA的复制、mRNA的 转录以及tRNA、rRNA的合成提供原料和能量。 >细胞质中的一些物质又能调节和制约核基因的活性，使得 相同的细胞核由于不同的细胞质的影响而导致细胞的分化

三、细胞核和细胞质在个体发育中的相互依存  在个体发育过程中，细胞核和细胞质是相互依存、不可分 割的，但起主导作用的应该是细胞核。  细胞核内的“遗传信息”决定着个体发育的方向和模式， 控制细胞的代谢方式和分化程序。  细胞质则是蛋白质合成的场所，并为DNA的复制、mRNA的 转录以及tRNA、rRNA的合成提供原料和能量。  细胞质中的一些物质又能调节和制约核基因的活性，使得 相同的细胞核由于不同的细胞质的影响而导致细胞的分化

三、环境条件的影响 >环境中的很多生物及非生物因子，都可调控相关基因 的表达，影响个体发育。例如：植物与病原菌之间的 互作。 >植物的诱导抗性(induced resistance)是外界因子对 个体发育中基因表达调控的另一种形式。 >一些非生物因子，如加热、冷冻、干旱、积涝、受伤、 紫外线、激素及化合物等都可以诱导相关的基因的表 达，影响植物个体发育

三、环境条件的影响  环境中的很多生物及非生物因子，都可调控相关基因 的表达，影响个体发育。例如：植物与病原菌之间的 互作。  植物的诱导抗性(induced resistance)是外界因子对 个体发育中基因表达调控的另一种形式。  一些非生物因子，如加热、冷冻、干旱、积涝、受伤、 紫外线、激素及化合物等都可以诱导相关的基因的表 达，影响植物个体发育

第二节 基因对个体发育的控制 一、个体发育的阶段性 >在个体发育的过程中，各种性状的发育，从受精卵开始分裂就 开始了。随着个体发育时期的推进，相应的性状相继而有节奏 地发生。 >在正常情况下，一个细胞（组织或器官）分化到最终阶段，实 现其稳定的表型或生理功能，表示达到了末端分化。达到末端 分化的细胞（组织或器官)，通常不再继续分化或转化为其它 任何结构。 >个体发育的特性是由内外两种因素控制的。内在的因素是基因 序列在不同时间上的选择性表达。外在的因素则包括相邻细胞 间或组织器官间以及外界环境条件的影响

第二节 基因对个体发育的控制 一、个体发育的阶段性  在个体发育的过程中，各种性状的发育，从受精卵开始分裂就 开始了。随着个体发育时期的推进，相应的性状相继而有节奏 地发生。  在正常情况下，一个细胞（组织或器官）分化到最终阶段，实 现其稳定的表型或生理功能，表示达到了末端分化。达到末端 分化的细胞（组织或器官），通常不再继续分化或转化为其它 任何结构。  个体发育的特性是由内外两种因素控制的。内在的因素是基因 序列在不同时间上的选择性表达。外在的因素则包括相邻细胞 间或组织器官间以及外界环境条件的影响